小麦组织化蛋白品质改良及机理研究

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小麦面筋蛋白(俗称谷朊粉)是一种营养物质含量丰富,安全、可食用的植物蛋白。小麦蛋白中含有较多的疏水性氨基酸,导致其溶解性较差,限制了小麦蛋白的应用。挤压后的小麦蛋白具有类似肉的纤维质地和口感,可作为肉制品的替代物和填充物,扩大了其在食品工业中的应用范围。但是组织化小麦蛋白和肉类在组织结构上仍存在一定的差距,导致品质欠佳。本课题主要通过研究添加剂对组织化小麦蛋白品质特性的影响,探讨添加剂对小麦组织化蛋白品质改良的作用机理及其和品质的内在联系,为更好地调控小麦组织化蛋白的品质提供理论指导。首先,研究了NaHCO3、NaCl、三聚磷酸钠和单甘酯四种添加剂对小麦组织化蛋白品质的影响。结果表明:随着NaHCO3添加量的增加,组织化小麦蛋白的堆积密度逐渐降低,复水率逐渐增大,组织化度先增大后减小,最终确定NaHCO3添加量为0.50%时组织结构最佳。添加NaCl和单甘酯的组织化小麦蛋白堆积密度变大,复水率和组织化度降低,不利于品质的改良。添加三聚磷酸钠的组织化蛋白组织化度随添加量的增加明显增大,色泽光洁明亮。但是添加量超过0.50%时复水性较差,因此三聚磷酸钠的最佳添加量为0.50%。其次,研究了碱(NaHCO3、Na2CO3、NaOH)和磷酸盐(三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠)复配添加对组织化小麦蛋白品质的影响。结果表明:NaHCO3与三种磷酸盐复合改性的小麦组织化蛋白在色泽、组织化度和弹性等方面均明显优于单一添加量下的组织化蛋白。磷酸盐与碱复合改性的组织化蛋白颜色较浅,组织化结构更为细腻光洁。其中,与其它两种磷酸盐复合改性的结果相比,NaHCO3与三聚磷酸钠复合改良的组织化小麦蛋白的明亮度更高,色差最小,组织化度可达2.54,复水率为222%。NaHCO3、Na2CO3和NaOH分别与三聚磷酸钠复配,改良后组织化蛋白的组织化度范围均在2.302.50,弹性值范围在0.830.92。再次,研究了加碱对小麦组织化蛋白品质改良的内在机理。结果表明,添加NaHCO3、Na2CO3、NaOH后的组织化蛋白,SDS可萃取蛋白含量随着添加量的增加显著降低(p<0.05),且电泳谱图中蛋白亚基条带变浅,表明碱在小麦蛋白挤压组织化过程中促进了蛋白交联;此外,当NaHCO3添加量低于0.25%时,还原条件下的SDSEP接近于100%,表明低浓度的NaHCO3仅促进二硫键交联;当NaHCO3添加量超过0.25%时,还原条件下的SDSEP降低,表明除了二硫键交联外还存在蛋白质的非二硫键交联方式。添加Na2CO3和NaOH的组织化蛋白样品的SDSEP结果显示,当Na2CO3添加量为0.30%,NaOH添加量为0.10%时,蛋白交联程度达到最大,之后交联程度无显著变化(p>0.05);还原条件下,随添加量的增加,SDSEP均先减小后增大,表明存在明显的非二硫键交联,较高浓度时,这种交联程度减弱。此外,三种碱处理条件下,胱氨酸、游离巯基、脱氢丙氨酸以及羊毛硫氨酸含量发生明显变化,证明脱氢丙氨酸诱导的非二硫键交联反应的发生。最后,研究了小麦组织化蛋白在香肠中的应用。结果表明:添加少量(<10%)组织化蛋白不会降低香肠的弹性和咀嚼性;当添加量为10%时,感官评价得分最高。在最佳添加量下,随着组织化程度的增大,香肠的弹性、硬度和咀嚼性显著增加(p<0.05),内聚性和胶着性无明显变化。与添加市售组织化蛋白制作的香肠相比,添加本课题制作的组织化小麦蛋白的香肠在弹性和咀嚼性指标上更佳。
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